Fiziologie animală

Fiziologia este stiinta care studiaza manifestarile externe ale vietii. Organismul animal este un sistem deschis cu un grad de ordine dinamica. Organizarea consta in interrelatiile care se stabilesc intre procesele care se desfasoara in sist . sistemele biologice reprez parti ale unor sisteme supraordonate sau include sist subordonate. Integrarea acestor sisteme se realizeaza prin autointretinere aceste procese vitale sunt astefl reglate incat au rol in intretinerea vietii organismelor si perpetuarea speciei. Schimbarea informatiior intre 2 sisteme dinamice poarta numele de comunicare. Aceste informatii vehiculate fie de purtator material fie de purtator energetici poarta numele de subst semnal. Transmiterea semnalelor de la emitator la un receptor se face printr-un canal. In organism inform se transmite din celula in celula sub forma de subst semnal. Intre organismele animale inform se mai poate comunica pe cale acustica, optica, electrica etc. Expresia unitatii interne o reprez homeostazia mediului intern care include atat organizare cat si functiile intregului organism. Cu mediul extern organismul animal este intr-un echilibru dinamic, echilibru care se realizeaza printr-o adaptare continua la conditiile ce intervin in mediu.

Homeostazia si echilibrul cu mediul sunt cele care asigura existenta si supravietuirea organismelor animale.

Substantele semnal : organismul animal dispune de 2 sist de comunicare: sist endocrin filogenetic mai vechi si sist nervos aparut filogenetic mai nou.

Sistemul endocrin este format din celule specializate care produc subst semnal numite hormoni endocrini care sunt secretati direct in sange prin intermediul acestuia ajung la nivelul organelor tinta. Hormonii produc modificari metabolice, cinetice, morfologice si de comportament. Daca hormonii sunt produsi de glande specializate(gl cu secretie interna) vorbim de hormoni glandulari. Daca acestia sunt secretati de tesuturi nespecializate vorbim de hormoni tisulari.

Sist nervos este format din neuroni care la niv de contact dintre ei(sinapsa) transmit informatia tot prin interm unor subst semnal. In cazul SN aceste subst se numesc neurotransmiteri. Aceste subst semnal nu ajung direct in sange ci informatia se transmite pe dist scurta prin difuzie moleculara.

Hormonii transmit inf unui grupt de celule asemanatoare iar neurotransmiterii transmit inf unei singure celule. Aceasta ultima modalitate de transmitere face posibila diferentierea miscarilor si prelucrarea inform in populatiile neuronale.

Neurocrinia se realiz la nivelul celulelor nervoase care secreta neurohormoni(celule neurosecretoare) care sunt transportati din soma prin axon la vasele de sange. Aceste celule se grup in organe neurohemale (structuri nervoase capabile sa prod elem sangv: gl sinusala-artropoda, corpora cardiaca-artropode, neurohipofiza-vertebrate) . organele neurohemale depoziteaza si controleaza secretia de neurohormoni.

Paracrinia : secretie de subst semnal numite paranomi care sunt secretate in spatii intercelulare, parcurg o distanta relativ scurta si actioneaza asupra unor celule tinta competente. Paranomii sunt secretati atat de celule glandulare endocrine cat si de struct neuronale sinapsoide.

Autocrinia : consta in fixarea subst semnal produse de celula secretoare pe membrana celulara proprie. Dpdv biochimic subst semnal apartin urmatoarelor grupe de subst: - aminoacizi: acetilcolina(neurotransmiter); - amine: noradrenalina, serotonina: tiroxina, adrenalina, melatonina(endocrini); - proteine: TSh, LH(luteinizant), FSH(foliculostimulator), prolactina, toti sunt endocrini.

Receptorii membranari: subst semnal actioneaza prin intermediul unor rec specifici. Acestia se gasesc in membr. Actiunea acestora depinde de functia de recunoastere a recept care leaga specific subst semnal. Intre subst semnal si receptori exista o rel de complementaritate. Se realiz la nivel structural, leg fiind reversibila, prin descompunerea subst semnal dispare si efectul produs de acesta. Receptorii sunt plasati deobicei la exterior de membrana celulara, exceptie fac receptorii ptr hormoni steroizi, care sunt pe fata interna a celulei. Adesea in struct receptorilor intra proteine hidrofobe, glicoproteine, sau lipoproteine. Efectul biologic al mesagerului depinde de nr de rec membranari legati(ocupati), efectul fiinf obtinut la legarea tuturor receptorilor (exceptie in cazul insulinei cea care stimuleaza oxidarea glucozei din celulele adipoaze).

Comunicarea hormonala: hormonii sunt subst organice produse in cel speciale in cantitati reduse si care se varsa direct sau indirect in lichidele circulare si care actioneaza la distanta asupra unor struct speciale(receptori), organele tinta provocand modif specifice in struct si functionarea acestora. Reglarea hormonala a fost evidentiata la toate grupele sistematice importante. La nevertebratele infer (celenterate, platelminti, nematelminti, anelide, echinoderme) lipsesc glandele endocrine. Hormonii produsi sunt neurosecretii produse si eliminate de catre neuroni. La artropode, moluste si cordate apar gl endocrine specializate care raman sub controlul unor neurosecretii. La unele artropode si mai ales la vertebrate se intalnesc gl endocrine independente de neurosecretii. In evolutia filogenetica se constata o concentrare a elem neurosecretorii la niv sist nervos in anumiti centri hipotalamici dar si o crestere a importantei hormonilor glandulari exclusivi. In reglarea hormonala nu este important doar producerea si secretia hormonilor in sange ci si eliminarea lor dupa transmiterea informatiilor. Acest lucru se realizeaza prin reglare cantitativa, multi hormoni fiind degradati la niv ficatului iar altii sunt legati specific si inactivati. Nivelul hormonilor in sange se mentine in conc constante. Acest lucru se realizeaza prin mecanisme de reglare care adapteaza niv cantitativ al hormonilor la necesitatile de moment ale org. De regula conc substratului induce conc hormonului. Efectul unui hormon depinde de reactivitatea org tinta. Ea poate fi conditionata genetic sau de starea functionala a organismului(nutritie, conditie general fiziologica, stres). Aceasta reactivitate depinde de evolutia ontogenetica(dezv de la ou la adult) a animalului deoarece se schimba radical in metamorfoza. (filogenetic=evolutia vietii de la cele simple la cele compuse). Unii hormoni sunt esentiali ptr suprav: parathormonul, insulina, mineralocorticoizii, iar latii desi produc modif profunde nu duc la moarte. Dupa natura efectorilor si functiilor acestora hormonii pot fi grupati in: - hormoni morfogenetici si de crestere; - hormoni metabolici anergetici; - h. sexuali si de reproducere; - hormoni cromatici.

Hormonii glandulari nesteroizi:

1. epifiza : este o evaginare a planseului diencefalului ce formeaza organul pineal cu o strust asemanatoare retinei fiind legata de SNC prin fibre nervoase in care frecventa potentialilor de actiune scade la excitatii luminoase. Indepartarea glandei pineale are ca urmare la pesti si amfibieni o lipsa a decolorarii tegumentului la intuneric. Secreta melatonina care determina decolorarea tegumentului la pesti si amfibieni. La mamifere dupa nastere, leg nervoase ale epifizei cu SNC dispar, melatonina jucand un rol antigonadotrop. La om dupa 7, 8 ani epifiza involueaza, acest lucru avand loc odata cu debutul maturatiei sexuale.

2. Timusul: secreta hormonul de stimulare limfocitara prin care se activeaza limfocitele T. Acest hormon actioneaza numai la niv timusului in proc de diferentiere limfocitara.

3. Tiroida: formata din foliculi care secreta inspre interior un coloid ce contine tireoglobulina(proteina din care iau nastere hormonii tiroidieni.). la niv tiroidei, ionii de iod sunt preluati activ din sange cu ajutorul pompelor de sodiu/potasiu ATP-aza si este oxidat la atomii de iod care se vor lega de tirozina ce impreuna cu o glicoproteina formeaza tireoglobulina. Din tireoglobulina se formeaza tiroxina si triiodotironina, hormonii tiroidieni. Ei maresc consumuld e oxigen si produerea de caldura prin stimularea fosforilarii oxidative. Cresc metabolismul bazal la reptile, pasari, mamifere. Prezenta hormonilor asigura dezv normala a organismului. Lipsa lui produce piticism tiroidian cand este afectat SNC , dezvoltarea gonadelor, aparitia caracterelor sexuale secundare. Hipertiroidia produce boala Basedow(gusa exoftalmica, globi oculari mari, piele ingrosata, hipertermie, excitabilitate si iritabilitate crescute, instabilitate emotionala). Celulele parafoliculare ale tiroidei produc calcitonina un alt hormon care este un peptid format din 32 aminoacizi si care impreuna cu parathormonul secretat de paratiroide formeaza un cuplu reglator al calcemiei din sange. Calcitonina blocheaza fen de decalcifiere al oaselor prin inhibarea activitatii osteoplastelor din tesutul osos. Parathormonul secretat de paratiroide determina o scadere a fosfatilor in sange si o crestere a calcemiei. El este esential in mentinerea functiilor normale ale inimii in excitabilitatea si contractibilitatea musculaturii striate in excitabilitatea neuromusculara, iar la nivel intracelular intervine in fctiile sist mitocondrial. Hipofunctia sau rezectia totala a paratiroidelor duce prin reducerea pragului de excitabilitate a membranei neuronale si musculare la hiperexcitabilitate, tetanie si in final la moarte datorita scaderii calcemiei si cresterii fosforului.